Кольская сверхглубокая скважина

С давних времен говорится, что человечеству больше известно об отдаленных галактиках, нежели о земле, что лежит прямо под ногами. В самом деле, у известного спутника Вояджер-1 ушло 26 лет на то, чтобы выйти за пределы Солнечной системы (расстояние, примерно равно 16,5 миллиардам километров), и столько же времени было потрачено на то, чтобы проникнуть лишь на 12 км под поверхность Земли.

В то время пока Советский Союз и США соперничали друг с другом за превосходство в освоении космоса во время Космической Гонки, другая, менее известная гонка по бурению проходила между двумя странами. В конце 50-х - начале 60-х годов прошлого века американские и советские бурильщики начали предпринимать попытки по бурению как можно более глубокой скважины в земной коре. Эта оболочка составляет внешние первые 30-50 километров на пути к ядру планеты длиной около 6730 км.

Американский Проект «Мохол», который развернули у побережья Мексики, был прерван в 1966 из-за недостаточного финансирования, но при этом послужил началом для будущих программ бурения в открытом море. Советские деятели, благодаря работе Межведомственного научного совета по изучению недр Земли и сверхглубокому бурению, достигли большего успеха. С 1970 по 1994 на Кольском полуострове постепенно была пробурена самая глубокая в мире скважина, что стало мировым рекордом.

В действительности, Кольская сверхглубокая скважина состоит из нескольких отверстий, отходящих от основного центрального отверстия. Наибольшей глубиной обладает скважина SG-3, и хотя ее диаметр равняется лишь 9 дюймам (почти 23 сантиметра), она простирается вниз на ошеломляющие 12 километров. Это приблизительно треть длины, на которую простирается Балтийская континентальная кора.

Для достижения научных целей и обеспечения практически непрерывного изучения свойств земной коры советские учёные даже разработали приборы для проведения прямых физических измерений на дне скважины. Таким образом, буровая установка обеспечивала большую целостность измерений, так как иначе образцы пород деформировались под огромным постоянным давлением при выемке их на поверхность. Излишне говорить, что данный проект дал огромное количество геологической информации, большая часть которой показала, как мало нам известно о нашей планете.

Изучение Земли зачастую сильно ограничено поверхностными наблюдениями и сейсмическими исследованиями, но Кольская сверхглубокая позволила напрямую взглянуть на строение земной коры и протестировать различные геологические теории. Одним из самых поразительных открытий стало отсутствие перехода от гранитов к базальтам, существование которого ученые ожидали на глубине 3-6 км под поверхностью.

Известный геологам как Конрадский разрыв, этот переход между типами пород был обоснован результатами сейсморазведочных работ. Хотя данный разрыв был обнаружен под всеми континентами, при бурении на Кольском ни разу не приходилось сталкиваться с чем-либо подобным. Напротив, гранитные породы обнаруживались даже на глубине 12 км. Это привело к осознанию учеными того, что результаты сейсморазведочных работ были обусловлены метаморфическими изменениями пород (то есть, высокими давлением и температурой), но не изменениями типов пород, как думалось ранее.

Но самое интригующее открытие, сделанное при бурении Кольской скважины, заключалось в обнаружении следов биологической активности в породах возрастом более двух миллиардов лет. Самое яркое свидетельство жизни было представлено в виде микроскопических окаменелостей, заключенных в практически не тронутых органических соединениях несмотря на экстремальные термодинамические условия окружающих пород.

Хотя данные, полученные в рамках проекта Кольского бурения, продолжают анализироваться, само бурение было прекращено в 1990-х по причине обнаружения неожиданно высоких температур. Температурный градиент соответствовал прогнозам вплоть до глубины около 3 км, но после этой отметки он резко возрос и вместо ожидаемых 100°C на дне отверстия была обнаружена температура 180°C. Столь же неожиданным было снижение плотности пород после отметки 4,5 км. Ниже этой точки породы обладали большей пористостью и проницаемостью, из-за чего, в сочетании с высокой температурой, породы вели себя больше как пластичная масса, нежели твердое тело, что сделало процесс бурения практически невозможным.

Большинство образцов керна можно встретить в хранилище в шахтерском городе по добычи никеля под названием Заполярный, примерно в 10 км южнее скважины. Благодаря своему крупному вкладу в геологию и биологию Кольская сверхглубокая скважина остается одной из важнейших реликвий советской науки.

Полезно знать

Кольская сверхглубокая скважина расположена в 10 км севернее города Заполярного, в Печенгском районе Мурманской области в России. Хранилище добытых из скважины пород находится в городе Заполярном. Чтобы добраться до этого места, лучше иметь машину ввиду плохих дорог.